Question

如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓可將無摩擦移動的絕熱板固定，隔板質量不計，左右兩室分別充有質量相等的氫氣和氧氣（忽略氣體分子間的相互作用力）．初始時，兩室氣體的溫度相等，下列說法中正確的是（ ）

A．初始時氫氣分子的平均速率小于氧氣分子的平均速率
B．初始時氫氣的壓強大于氧氣的壓強
C．松開固定栓直至系統重新達到平衡時，氧氣分子單位時間與氣缸單位面積碰撞的分子數增多
D．松開固定栓直至系統重新達到平衡時，氫氣的內能增大

Answer 1

【答案】分析：溫度是分子無規則熱運動平均動能的標志；影響氣體壓強大小的因數有兩個：分子數密度和分子的平均動能；熱力學第一定律公式：△U=W+Q．
解答：解：A、初始時，兩室氣體的溫度相等；而溫度是分子無規則熱運動平均動能的標志；故分子的平均動能相等；氫氣分子質量小，故平均速度也大，故A錯誤；
 B、初始時，溫度相同，故分子的平均動能相等；質量相等，氫氣分子質量小，故分子數多，體積相同，故氫氣分子的數密度大；而影響氣體壓強大小的因數有兩個：分子數密度和分子的平均動能；故左側氫氣壓強大；故B正確；
C、松開固定栓直至系統重新達到平衡時，活塞向右移動，故左側氣體絕熱膨脹，對外做功，內能減小，溫度降低；同理右側氣體溫度增加；故氧氣分子熱運動動能增加，故氧氣分子單位時間與氣缸單位面積碰撞的分子數增多，故C正確；
D、松開固定栓直至系統重新達到平衡時，活塞向右移動，故氫氣絕熱膨脹，對外做功，內能減小，氫氣的內能增大，故D錯誤；
故選BC．
點評：本題考查了溫度的微觀意義、氣體壓強的微觀解釋、熱力學第一定律，關鍵要從微觀角度進行分析，不難．